肌红蛋白的生理功能及临床应用

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01前言

肌红蛋白（Myoglobin，MYO/Mb）是存在于哺乳动物细胞中的一种重要的细胞内色素蛋白，由一条多肽链和一个辅基血红素构成，其在功能和结构上与血红蛋白相似。MYO多肽链中氨基酸残基上的疏水侧链大都位于分子内部，而亲水侧链多在分子表面，所以具有较好的水溶性。MYO只存在于心肌及骨骼肌内，其功能涉及氧的运输、储存，以及一氧化氮（NO）清除等，因此MYO水平升高与急性心肌梗死、肌肉损伤、肌病、剧烈体育锻炼、肾功能不全或横纹肌溶解症有关。

02 肌红蛋白的临床意义

MYO在急性心肌梗死（AMI）中的临床应用

急性心肌梗死属于心血管疾病的严重类型，其特点包括发病迅速且严重，病情进展迅猛，具有相对较高的致命风险，直接危及人们的生命和健康状况。研究显示，急性心肌梗死发作后的1～3 h内血清MYO水平会迅速升高，4～12 h达到峰值，24 h后恢复正常水平。若MYO水平重新升高应考虑心梗再发或者心肌梗死面积扩大[1]。同时，美国心脏病协会认为， MYO是识别心肌损伤最佳的早期血清标志物 [2]。    

图1  MYO代谢及其单独和联合诊断AMI时的价值 [3, 4]

另外，MYO升高程度及持续时间与心梗预后有密切的关系。峰值低且发病后24h即恢复正常的患者，预后良好；而峰值升高显著且血液中持续保持较高浓度的患者预后不良，死亡率较高[5]。因此，检测MYO有助于AMI的鉴别及AMI患者预后评估。

表1 MYO评估患者预后的价值[5]

MYO在心肌炎病情评估中的应用

暴发性心肌炎(FM)是一种心肌炎症过程，是儿童心功能不全的重要原因，具有起病快、进展急、病死率高等特点。一项临床研究显示[6]，MYO是FM的独立预测因素（表2）[OR：1.006；95%CI：(1~1.012)；P=0.045]。同时，ROC曲线分析显示，MYO曲线下面积为0.957（95%CI：0.897∼1），提示MYO对FM有较高的预测价值（表3）。因此，对于儿童暴发性心肌炎，检测血清MYO水平对于评估病情严重程度具有较高的临床应用价值。

表2  Logistic回归分析暴发性心肌炎患儿住院死亡率

表3 ROC分析MYO在FM住院死亡预测能力

MYO与外周动脉疾病

外周动脉疾病(PAD)是一种由外周动脉病变引起血流灌注不足导致腿部肌肉损伤的疾病。患者行走能力往往受其影响，严重时可致肢体缺血、感染，甚至截肢。临床研究显示，PAD患者血清MYO升高显著，而MYO含量与NO的生物利用度呈负相关，这些都可使PAD患者心血管事件易感性和死亡率增加2-3倍。动物实验发现，MYO含量超过100 ng/mL时，幼鼠主动脉的血管张力增加约1.5倍，血管绝对松弛受损；当血清MYO含量达到200 ng/mL以上时，血管内皮细胞的通透性增加，硝酸盐的生物利用度显著降低。临床研究发现，MYO水平在100 ng/ml或更高时，患者死亡率显著升高[7]。因此，MYO可以被视为评估PAD较好的生物标志物，同时在评估PAD患者远期心血管事件和死亡风险方面具有重要临床价值。

图2 血清MYO浓度高于或低于100 ng/ml的患者之间的死亡率差异

MYO与肌肉损伤监测

当肌肉发生损伤、缺血、代谢紊乱等情况时，肌肉的细胞成分进入血液循环。运动性中暑(EHS)合并横纹肌溶解(RM)时常导致包括急性肾损伤（AKI）在内的多器官功能障碍。然而现有的血清学诊断标准并不能反映这类患者发生急性心肌梗死或全因死亡的风险。一项回顾性队列研究探究了血清MYO在该疾病进程中所扮演的角色。研究结果显示，血清MYO能更好地预测EHS后RM患者的AKI和90天死亡率[8]（图3、表4）。因此，检测血清MYO水平有助于对可疑RM患者进行早期干预，并有助于及时预防EHS后的AKI风险。

图3 血清MYO诊断运动性中暑(EHS)合并横纹肌溶解(RM)的能力

表4 血清MYO评估预测EHS后RM患者90天死亡风险

03总结

综上所述，MYO在临床上具有广泛的应用，从诊断肌肉损伤到评估心血管疾病风险，均可通过监测其水平来获取重要的疾病信息。除心肌类疾病外，降低MYO水平或可成为肌肉损伤、外周动脉疾病等其它疾病的治疗目标，为健康管理和疾病治疗带来新的突破。

参考文献：

[1] 郭爱霞, 许敏, 李萃萃. 肌钙蛋白、肌酸激酶同工酶以及肌红蛋白对急性心肌梗死的早期诊断价值分析[J]. 临床研究, 2022,30(12): 116-119.  

[2] de WINTER R J, KOSTER R W, STURK A, et al. Value of myoglobin, troponin T, and CK-MBmass in ruling out an acute myocardial  infarction in the emergency room[J]. Circulation, 1995,92(12): 3401-3407.  

[3] 白鹏, 张慧慧, 杨濛. 肌钙蛋白、肌红蛋白和肌酸激酶同工酶联合检测对早期急性心肌梗死的诊断价值和预后效应[J]. 武警后勤学院学报(医学版), 2021,30(12): 13-14.  

[4] ASL S K, RAHIMZADEGAN M. The recent progress in the early diagnosis of acute myocardial infarction based on myoglobin biomarker: Nano-aptasensors approaches[J]. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2022,211: 114624.  

[5] 陈惠强. 超声心动图参数联合血清肌红蛋白水平对急性心肌梗死患者预后的评估价值[J]. 中外医学研究, 2023,21(07): 92-96.  

[6] XIE T, ZANG X, XIONG Y, et al. Myoglobin and left ventricular ejection fraction as predictive markers for death in children with fulminant myocarditis[J]. Frontiers in Pediatrics, 2022,10.  

[7] SCRIVNER O, FLETCHER E, HOFFMANN C, et al. Myoglobinemia, Peripheral Arterial Disease, and Patient Mortality[J]. Journal of the American College of Surgeons, 2023,236(4): 588-598.

[8] WU M, WANG C, ZHONG L, et al. Serum myoglobin as predictor of acute kidney injury and 90-day mortality in  patients with rhabdomyolysis after exertional heatstroke: an over 10-year  intensive care survey[J]. Int J Hyperthermia, 2022,39(1): 446-454.

内容整理：德赛诊断市场部

图文排版：三度医学 彼岸

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